抽水蓄能电站地下厂房施工考题及答案解析

抽水蓄能电站地下厂房施工考题及答案解析一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.抽水蓄能电站地下厂房洞室群中，下列不属于主要洞室的是（）。A.主厂房B.主变洞C.尾水调压室D.通风洞答案：D解析：抽水蓄能电站地下厂房洞室群的主要洞室包括主厂房、主变洞、尾水调压室或尾水闸门室等，承担发电、变电和调节功能。通风洞、交通洞、施工支洞、排水廊道等属于辅助洞室，主要服务于施工期和运行期的通风、交通及排水。2.地下厂房分层开挖的一般顺序为（）。A.先底部后顶拱B.先顶拱后下部C.先边墙后顶拱D.任意顺序答案：B解析：地下厂房断面高度大，通常采用分层开挖。先开挖顶拱层并及时完成顶拱系统支护，能够形成稳定的拱部承载结构，再向下逐层开挖中部和底部，有利于控制围岩变形和保证施工安全。3.地下厂房岩锚梁部位开挖时，对岩台成型质量要求严格，平均超挖宜控制在（）以内，且不允许欠挖。A.5cmB.10cmC.20cmD.30cm答案：C解析：岩锚梁又称岩壁吊车梁，其岩台是桥机荷载传递的关键部位。岩台开挖应采用光面爆破或预裂爆破，平均超挖宜控制在20cm以内，局部超挖不宜过大，且不允许欠挖，否则会影响岩台截面尺寸和锚杆受力条件。4.光面爆破中，周边孔装药结构宜采用（）。A.耦合连续装药B.不耦合间隔装药C.集中药包D.裸露药包答案：B解析：光面爆破周边孔采用不耦合间隔装药，可降低爆轰波对孔壁的冲击压力，减少围岩损伤，使开挖轮廓面平整。不耦合系数一般为1.5～2.0，装药沿孔深均匀分布，有利于形成贯通裂缝。5.喷射混凝土施工中，目前地下工程永久支护优先采用（）。A.干喷法B.潮喷法C.湿喷法D.模喷法答案：C解析：湿喷法在拌合站将混凝土拌合均匀后通过喷射机输送，水灰比控制准确，粉尘少，回弹率低，喷射质量稳定，是目前地下工程永久支护优先采用的喷射混凝土工艺。干喷法粉尘和回弹率较高，质量波动较大。6.地下厂房施工期间，洞内最低风速不宜小于（）。A.0.15m/sB.0.5m/sC.1.5m/sD.4.0m/s答案：A解析：根据水工地下洞室开挖施工安全要求，洞内最低风速不宜小于0.15m/s，以保证爆破后有害气体和粉尘及时稀释排出，同时最高风速也应控制，避免扬尘和影响作业。7.岩锚梁混凝土浇筑后，预应力锚杆张拉应在混凝土强度达到设计强度的（）以上进行。A.50%B.70%C.75%D.90%答案：C解析：岩锚梁预应力锚杆张拉时，混凝土需具有足够强度以承受锚杆预应力和局部承压。一般要求混凝土强度达到设计强度的75%以上方可进行张拉锁定，避免混凝土局部压碎或开裂。8.深埋硬岩地下厂房开挖中，围岩可能发生的动力破坏现象是（）。A.流土B.岩爆C.管涌D.冻胀答案：B解析：深埋硬岩地区地应力较高，地下厂房开挖导致围岩应力重新分布，局部应力集中超过岩体强度时，可能发生突发性的脆性破坏，即岩爆。流土、管涌属于渗透变形，冻胀属于冻融作用。9.下列监测项目中，用于直接反映地下厂房围岩表面位移的是（）。A.锚杆应力B.围岩收敛变形C.渗流渗压D.爆破振动答案：B解析：围岩收敛变形监测通过收敛计或全站仪量测洞室表面两点间距离变化，直接反映围岩表面位移和变形趋势。锚杆应力反映支护受力，渗流渗压反映地下水状态，爆破振动反映动力响应。10.地下厂房主厂房桥机轨道通常支承在（）上。A.排架柱B.岩锚梁C.混凝土重力坝D.钢桁架答案：B解析：地下厂房主厂房常采用岩锚梁作为桥机轨道支承结构。岩锚梁利用锚杆将钢筋混凝土梁锚固在边墙岩台上，与围岩共同承受桥机荷载，可减小厂房开挖跨度，节省工程量。二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，错选、多选不得分，少选每选对一项得0.5分）1.抽水蓄能电站地下厂房洞室群施工中，下列属于辅助洞室的有（）。A.主厂房B.主变洞C.施工支洞D.通风洞E.排水廊道答案：CDE解析：主厂房、主变洞属于主要洞室。施工支洞为开挖和出渣提供通道，通风洞用于施工期和运行期通风，排水廊道用于截排地下水，均属于辅助洞室。2.地下厂房开挖中常用的爆破技术包括（）。A.光面爆破B.预裂爆破C.深孔梯段爆破D.洞室爆破E.浅孔爆破答案：ABCE解析：光面爆破和预裂爆破用于轮廓控制，深孔梯段爆破用于中部大体积开挖，浅孔爆破用于局部修整和小断面部位。洞室爆破药量大、振动大，不适合地下厂房洞室群开挖。3.岩锚梁施工质量控制的主要项目包括（）。A.岩台开挖成型质量B.锚杆孔位、孔深和方位C.锚杆注浆密实度D.混凝土强度E.桥机荷载试验答案：ABCD解析：岩锚梁施工质量取决于岩台开挖成型、锚杆施工和混凝土浇筑等环节。锚杆孔位、孔深、方位及注浆密实度直接影响锚固力，混凝土强度影响梁体承载能力。桥机荷载试验属于设备安装后的试验，不属于岩锚梁施工质量控制内容。4.地下厂房围岩支护中，属于柔性支护措施的有（）。A.系统锚杆B.喷射混凝土C.钢筋网D.钢拱架E.模筑混凝土答案：ABC解析：柔性支护能适应围岩一定变形并释放部分应力，主要包括系统锚杆、喷射混凝土、钢筋网等。钢拱架和模筑混凝土刚度较大，属于刚性或半刚性支护。5.地下厂房施工期安全监测应包括（）。A.围岩收敛变形B.顶拱下沉C.锚杆应力D.渗流渗压E.爆破振动答案：ABCDE解析：地下厂房施工期安全监测应覆盖变形、应力、渗流和动力响应等方面。围岩收敛变形和顶拱下沉反映变形状态，锚杆应力反映支护受力，渗流渗压反映地下水情况，爆破振动用于控制爆破影响。三、填空题（本大题共15空，每空1分，共15分）1.地下厂房分层开挖通常先开挖______层，然后依次开挖______层和______层，最后开挖______层。答案：顶拱；中部；下部；机坑（或底部）2.光面爆破的周边孔间距一般比主爆孔间距______，周边孔采用______装药结构，药卷直径与孔径之比称为______系数。答案：小；不耦合；不耦合3.岩锚梁岩台开挖不允许______，平均超挖宜控制在______cm以内，岩台斜面应严格控制______和______。答案：欠挖；20；倾角；平整度4.喷射混凝土按施工工艺分为______法、______法和______法，其中______法粉尘较少、质量稳定。答案：干喷；潮喷；湿喷；湿喷四、简答题（本大题共4小题，每小题6分，共24分）1.简述抽水蓄能电站地下厂房洞室群开挖的合理施工程序及应遵循的原则。答案：合理施工程序为：先施工交通洞、施工支洞等通道，形成进洞条件；然后开挖主厂房顶拱层并及时完成顶拱系统支护；再开挖主变洞、母线洞等连接洞室；最后分层下挖主厂房、主变洞及尾水洞室，直至底部机坑。应遵循的原则包括：先通道后洞室、先顶拱后下部、先支护后开挖或及时支护、先排水后开挖、先小洞后大洞、及时进行围岩监测并反馈指导施工。2.简述岩锚梁岩台开挖质量控制要点。答案：岩锚梁岩台开挖应采用预裂爆破或光面爆破，周边孔间距加密，采用不耦合装药，减少单孔药量；严格控制钻孔位置、孔向和孔深，避免超挖和欠挖；开挖前应进行爆破试验确定合理参数；岩台斜面角度和平整度应满足设计要求，不允许欠挖，平均超挖宜控制在20cm以内；开挖后应及时初喷封闭围岩，防止岩台松弛破坏，并及时进行断面测量和地质编录。3.简述地下厂房施工通风的主要任务及通风量确定需考虑的主要因素。答案：施工通风的主要任务是供给新鲜空气，排除爆破产生的有害气体和粉尘，降低洞内温度、湿度，排除施工机械废气，保证作业环境满足安全和卫生要求。通风量确定需考虑的主要因素包括：洞室断面和长度、同时作业人数、爆破炸药量及有害气体产生量、施工机械功率及废气排放量、洞内最低风速要求、温度湿度控制要求等。应按各项需风量取最大值，并考虑风管漏风系数。4.简述地下厂房围岩稳定监测的主要内容及监测频率确定原则。答案：围岩稳定监测的主要内容包括：围岩收敛变形、顶拱下沉、围岩内部位移、锚杆应力、锚索荷载、喷层应力、渗流渗压、爆破振动等。监测频率确定原则为：开挖初期和变形急剧期加密监测，变形趋于稳定后逐渐降低频率；当变形速率增大或达到预警值时增加测次；根据地质条件、施工工序和监测数据动态调整；监测资料应及时处理、分析和反馈，指导施工和支护设计。五、应用题（本大题共3小题，共26分）1.计算题（8分）某地下厂房开挖断面面积A=200，根据安全规定洞内最低风速不应小于0.15m（1）洞内最小需风量Q；（2）按该风量供风时通风洞内平均风速v；（3）若通风洞内允许最大风速为6.0m答案与解析：（1）洞内最小需风量按下式计算：（2）通风洞内平均风速为：（3）因1.5m2.分析题（8分）某地下厂房顶拱层开挖后，监测数据显示顶拱下沉速率由0.5mm/d逐渐增大至答案与解析：可能原因：围岩地质条件较差或存在不利结构面，开挖爆破扰动过大，支护强度或支护时机不足，地下水作用导致围岩软化，相邻洞室开挖相互影响等。处理措施：立即暂停附近开挖或调整爆破参数，降低爆破振动；加密监测并增加深层位移、锚杆应力等测点；加强支护，如补打锚杆、增设钢筋网、复喷混凝土，必要时增设钢拱架或预应力锚索；查明地质条件，加强排水；组织安全评估，及时调整开挖支护方案，确保围岩稳定。3.综合题（10分）某抽水蓄能电站地下主厂房长150m，宽24m，高50m。顶拱层高8m，中部层高答案与解析：施工步骤：（1）由施工支洞进入厂房顶拱端部，形成顶拱层开挖通道；（2）顶拱层中部导洞超前开挖，两侧扩挖跟进；（3）